JPH1128408A - ホットメルト材溶融装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タンク内の液面の位置をほぼ一定に保つ簡易
な装置を提供するとともに、固体のホットメルト材の供
給を容易に行なうホットメルト材溶融装置を提供する。 【解決手段】 熱可塑性を有するホットメルト材１を加
熱して溶融するホットメルト材溶融装置であって、頂板
３に固形のホットメルト材１を供給するホッパー１０を
有し溶融したホットメルト材１を蓄えるタンク２と、こ
のタンク２内に設けられホットメルト材１を加熱する内
部加熱ヒータ５と、この内部加熱ヒータ５により溶融し
たホットメルト材１をのり吐出ノズル７に供給するポン
プ６と、を備え、ホッパー１０は中空体よりなりタンク
頂板３下面より長さｈタンク２内部に突出している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、常温では固体のホ
ットメルト材を加熱して液体とするホットメルト材溶融
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】製函、包装、製袋などではのり付けによ
り部材を接着する場合が多い。このようなのり付け方法
として、常温接着材を用いるコールドグルー法と、ペレ
ット状の材料を加熱して液化し、ノズルから吐出し、冷
却すると直ちに固化するホットメルト法がある。コール
ドグルー法は乾燥するのに時間がかかるが、安価であ
り、ホットメルト法は乾燥は速いが高価である。

【０００３】図６は従来用いられているホットメルト溶
融装置の一例を示す。ホットメルト材１を蓄えるタンク
２は、頂板３を有し、この頂板３には固体のホットメル
ト材１を供給する供給口４が設けられている。タンク２
内には、底部にホットメルト材１を加熱する内部加熱ヒ
ータ５と、ポンプ６が設けられ、このポンプ６は、溶融
したホットメルト材１をのり吐出ノズル７に供給し、こ
ののり吐出ノズル７よりのり（ホットメルト材１）をの
り付け対象物８に吐出する。のり付けコントローラ９
は、ポンプ６およびのり吐出ノズル７を制御してのり付
け作業を行なう。内部加熱ヒータ５は図示しない温度調
節器により行われる。

【０００４】タンク２への固体のホットメルト材１の供
給は、供給口４より行われ、頂板３を越えない範囲で供
給される。供給された固体のホットメルト材１は内部加
熱ヒータ５で加熱されて溶融し液体となり液面を形成す
る。この液体に接する固体のホットメルト材１は液体よ
り熱を伝達され順次溶融し液面は上昇する。のり付け開
始の指示により、ポンプ６を作動しのり吐出ノズル７よ
りのりを吐出してのり付け作業が行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】のり付け作業が進むに
つれて液面は低下するので、作業者が液面のレベルを見
て、または図示しない液面計からのアラームなどによ
り、固体のホットメルト材１を供給口４より頂板３のレ
ベルまで補充する。このホットメルト材１の補充作業は
のり付け作業の進捗に伴いかなり頻繁に行われるため、
作業者にとってかなりの負担となっていた。このため、
ホッパーを設けるとともに溶融メルトの液面を検出し
て、液面が設定値を下まわったときホッパーに所定量の
ホットメルト材１を供給し、ホッパー下部のタンクに通
ずるゲートをその都度開閉してタンクにホットメルト材
を補充する自動化されたホットメルト材１の供給装置も
あるが、複雑な機構となり、コスト的に不利な装置とな
っている。

【０００６】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、タンク内の液面の位置をほぼ一定に保つ簡易な装
置を提供するとともに、レベル検出やゲートの開閉を必
要としないで固体のホットメルト材の供給を容易に行な
うホットメルト材溶融装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明では、熱可塑性を有するホットメル
ト材を加熱して溶融するホットメルト材溶融装置であっ
て、頂板に固形のホットメルト材を供給するホッパーを
有し溶融したホットメルト材を蓄えるタンクと、このタ
ンク内に設けられホットメルト材を加熱する内部加熱ヒ
ータと、この内部加熱ヒータにより溶融したホットメル
ト材をのり吐出ノズルに供給するポンプと、を備え、前
記ホッパーは中空体よりなりタンク頂板下面より長さｈ
タンク内部に突出しており、前記タンク頂板とタンク頂
部の接合部および前記頂板と前記ホッパーの接合部は気
密構造となっている。

【０００８】タンク内には溶融したホットメルト材１が
あり、ホッパー内には固体のホットメルト材１が充填さ
れている。ポンプより溶融したホットメルト材を排出し
ている状態では液面はホッパーの下端近傍にあり、液面
がこれより下がるとホッパーより固体ホットメルト材１
が落下して液体内に入り溶融されるので液面は上昇しホ
ッパーの下端近傍を維持する。のり付け作業が中断しポ
ンプが止まっても、液面と接する固体ホットメルト材の
溶融は行われ、液面は上昇する。ホッパー下端が液体に
没するとタンク頂板下面から長さｈの範囲の密閉空間が
構成される。固体ホットメルト材の溶融が進むとタンク
内の液面はさらに上昇し密閉空間は圧縮される。この密
閉空間の圧力によってホッパー内の液面は押上られる。
この押上力と、ホッパー内液面とタンク内液面との差圧
および固体ホットメルト材の重量とがバランスしたとこ
ろでホッパー内液面の上昇は一旦停止する。その後、ホ
ッパー内は液面と接する固体ホットメルト材の溶融によ
りわずかづつの液面上昇が続く。しかしホッパー内の液
面がタンク外になると冷却が大きくなり溶融も停止し、
液面上昇も停止する。なお、ポンプの作動が再開される
とホッパー内の液面が下がり、さらにタンクの液面も下
がり元のホッパー下端近傍まで低下する。ホッパー内の
固体ホットメルト材も液面低下につれて降下しホッパー
下端近傍まで降下する。このようにして液面をほぼ一定
の位置に自動的に保持することができる。

【０００９】請求項２の発明では、前記ホッパーのタン
ク頂板下面よりの長さｈはタンク内のホットメルト材の
液面がタンク頂板に届かないような値とする。

【００１０】タンク内の液面がホッパー下端より上が
り、タンク頂板下面とこの液面間の密閉空間Ｖの圧力が
液面の上昇につれて高まり、この内圧と、ホッパー内液
面とタンク内液面との差圧およびホッパー内の固体ホッ
トメルト材の重量が釣り合って固体ホットメルト材の降
下は止まり、ホッパー内の液面の上昇もほぼ止まる。タ
ンク頂板下部の密閉空間Ｖが常に形成されていないとこ
のような固体ホットメルト材の降下停止も起こらないの
で、ｈの寸法はこの密閉空間Ｖが必ず形成される長さと
する。

【００１１】請求項３の発明では、前記ホッパーの中空
体は透明な材料で構成されている。

【００１２】ホッパーが透明な材料で構成されているこ
とにより、内部に供給した固体ホットメルト材の量がわ
かるので補充する時期をいつでも容易に知ることができ
る。

【００１３】請求項４の発明では、前記ホッパーのタン
ク頂板には窒素供給ラインが接続されタンク内に窒素ガ
スを供給できる。

【００１４】タンク内を窒素雰囲気にすることにより溶
融したホットメルト材の酸化を押え劣化を防止できる。
特に液面がホッパー下端より上昇しタンク頂板下面と液
面間の密閉空間Ｖに窒素を封入することによりホットメ
ルト材の酸化防止に効果がある。

【００１５】請求項５の発明では、前記ホッパーのタン
ク頂板下方の外周にホッパー内部のホットメルト材を加
熱するホッパーヒータを設ける。

【００１６】ホッパー内の液面がタンクより上昇した状
態のままのり付け作業を停止してしまうと、この液面ま
での溶融ホットメルト材は固化する。タンク内の固化し
たホットメルト材は内部加熱ヒータにより溶融できる
が、タンク外のものまで溶融できないので、新たにホッ
パーのタンク外の部分にホッパーヒータを設けてタンク
外でホッパー内の固化したホットメルト材を溶融する。

【００１７】請求項６の発明では、前記内部加熱ヒータ
は前記タンクの底部構造と一体に構成されている。

【００１８】内部加熱ヒータをタンクの底部構造と一体
化することにより、タンク内に溶融ホットメルト材の入
る有効容積が増大する。

【００１９】請求項７の発明では、前記ホッパーは、タ
ンク頂板に固定された下段ホッパーと、この下段ホッパ
ーに着脱可能に接続される上段ホッパーより構成されて
いる。

【００２０】ホッパーを２段にすることにより、のり付
け量が少ないときは１段とし、多いときは２段にして作
業量に応じて固体ホットメルト材の供給量を調整するこ
とができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本実施形態のホット
メルト溶融装置の構成図である。タンク２はアルミニュ
ウムなどの金属製で、密閉構造であり、頂板３とはガス
ケットを介してフランジをボルト接合し、金属製の頂板
３を貫通して円筒状のホッパー１０が溶接で取付けられ
ている。ホッパー１０の下端は頂板３の下面より長さｈ
突出している。このｈの長さはタンク２内の液面が頂板
３の下面に届かないような寸法となっている。タンク２
の底にはホットメルト材１を加熱して溶融状態にしてお
く内部加熱ヒータ５と、のり吐出ノズル７にのり（溶融
ホットメルト材）を供給するポンプ６とが設けられてい
る。のり付けコントローラ９はのり吐出ノズル７を制御
してのり付け対象物８にのりを吐出させるとともにポン
プ６を制御する。内部加熱ヒータ５の制御は図示しない
コントローラにより行われる。タンク頂板２には窒素供
給ライン１２が接続され窒素ボンベ１３より窒素ガスが
供給される。なお、タンク側壁２ａには外側に断熱材２
ｂが設けられ、この断熱材２ｂの外側に金属製のカバー
２ｃが設けられている。タンク底面も同様に断熱材とカ
バーが設けられている。

【００２２】ホッパー１０は下段ホッパー１０ａと上段
ホッパー１０ｂとからなり、下段ホッパー１０ａは金属
製で、金属製の頂板３と溶接接合され、上段ホッパー１
０ｂは透明なプラスチックで構成され、上段ホッパー１
０ｂ内部に供給される固体のホットメルト材１が外側か
ら見えるようになっている。下段ホッパー１０ａの上部
と上段ホッパー１０ｂの下部にはフランジ１０ｃが設け
られ、ガスケットを介してボルトにより上下ホッパー１
０ａ，１０ｂを接合する。

【００２３】次に動作について説明する。まずホッパー
１０から固体のホットメルト材１を投入してゆきホッパ
ー１０の上部まで供給した状態で内部加熱ヒータ５に通
電し加熱を行なうと、タンク２内の固体ホットメルト材
１は溶融し、図２に示すように液面１１はホッパー１０
下端より少し下がった位置で上昇が緩やかになり、以降
はホッパー１０下端の液面１１に接している固体ホット
メルト材１が溶融するにつれてすこしづつ上昇する。こ
の状態ではタンク２の頂板３下面と液面１１との間の空
間Ｖはホッパー１０を通じて大気と導通しており、大気
圧となっている。この状態でポンプ６を稼働しのり吐出
ノズル７よりのりをのり付け対象物８に吐出してのり付
け作業が行われる。

【００２４】標準的なのりの消費量に対して、ホッパー
１０下端の液面１１に接している固体ホットメルト材１
が溶融する量がバランスするようなホッパー１０の内径
となっている。標準的なのりの消費量より多くなった場
合は、液面１１は降下するが、液面１１とホッパー１１
下端との間隔が広がるとホッパー１０より液面１１上に
落下する固体ホットメルト材１の供給量が増大し、これ
らが溶融して液面１１の低下は押えられる。ただし固体
ホットメルト材１の供給が追いつかないようなのりの消
費量となる使用方法は行わないようにする。

【００２５】次に標準的なのりの消費量より少ない消費
量の場合を図３を用いて説明する。こうした状態が発生
するのは次の２つの場合である。 単位時間当たりののりの消費量がホッパー１０下端
の液面１１に接している固体ホットメルト材１が溶融す
る量より少ない。 なんらかの理由により、内部加熱ヒータ５は稼働し
ておりタンク２内は溶融温度となっているのに、のり吐
出ノズル７からののりの吐出がある時間以上行われな
い。

【００２６】内部加熱ヒータ５は稼働しておりタンク２
内が溶融温度となっていると、液面１１に接しているホ
ッパー１０内の固体ホットメルト１は溶融する。これに
よりホッパー１０内の固体ホットメルト材１は降下し液
面１１は上昇する。この状態が続けば、液面１１は徐々
に上昇し、図３に示すようにホッパー１０下端の液面１
１Ａに達する。この液面１１Ａに達すると、タンク頂板
３とタンク２の側壁、ホッパー１０の外周面および液面
１１Ａで囲まれる空間Ｖはホッパー１０を通じての大気
との導通を絶たれ、密閉構造となる。

【００２７】この状態で前記やの状態が持続される
と、液面１１はさらに上昇することになるが、空間Ｖは
密閉された状態でその体積が圧縮されることになる。こ
の体積圧縮により、ボイル・シャールの法則により体積
変化に反比例した内圧の変化を生じ、内圧が上昇する。

【００２８】内圧が上昇すると液面１１には下方に押し
下げる力が働き、タンク２内の液面よりもホッパー１０
内の液面の方が上昇する。タンク２内の液面１１Ｂは、
この押し下げ力と、タンク２内の液面１１Ｂとホッパー
１０内液面１１ｂとの差による力およびホッパー１０内
の固体ホットメルト材１の重量が釣り合う位置で平衡す
る。この状態でホッパー１０内の固体ホットメルト材１
の降下は一旦停止する。以降はホッパー１０内でホッパ
ー液面１１ｂと接する固体ホットメルト材１の溶融によ
りホッパー内液面は少しづづ上昇するが、この上昇は緩
やかであり、かつこの液面がタンク２の外側まで上昇す
ると外部からの冷却により溶融がほぼ停止するので、ホ
ッパー１０内の液面上昇は自動的に停止する。

【００２９】以上の状態から再びのりの吐出が開始され
るとホッパー１０内液面１１ｂとタンク内液面１１Ｂは
図２に示す液面１１に戻る。図２に示すホッパー１０の
下端とタンク頂板３との間隔ｈは、タンク２内の平衡し
た液面１１Ｂが頂板３の下面と間隔を有して密閉空間Ｖ
が確実に形成される寸法となるように定められる。な
お、液面１１がホッパー下端に達する前に空間Ｖに窒素
供給ライン１２より窒素を供給して、密閉空間Ｖとなっ
たとき内部に窒素ガスが封入されるようにすることによ
りホットメルト材１の酸化を防ぎ劣化を防止できる。ホ
ッパー１０への固体ホットメルト材１の供給は、上部ホ
ッパー１０ｂが透明なプラスチックでできているので、
減り具合を見ながら適当な時に追加してゆく。

【００３０】次に第２実施形態を図４を用いて説明す
る。本実施形態は下段ホッパー１０ａの外周にホッパー
ヒータ１４とこれを覆う断熱材１４ａを設けたもので、
他は図２、図３に示す第１実施形態と同じである。第１
実施形態で説明したやの状態が続きのり付け作業が
再開されない場合、図４に示すようにホッパー液面１１
ｂがタンク２の外側まで上昇し、この状態でのり付け作
業を停止し、内部加熱ヒータ５の電源を遮断してしまう
と、この状態でホットメルト材１は固化する。固化後、
のり付け作業を再開する場合、内部加熱ヒータ５に通電
して加熱をしてゆくとタンク２内の固化ホットメルト材
１は溶融するが、ホッパー１０内でタンク２外の固化ホ
ットメルト材１までは熱の伝達が遅れるためなかなか溶
融しない。そこで本実施形態で設けたホッパーヒータ１
４を作業再開時に通電して加熱を行なうことにより固化
したホットメルト材１を溶融し、この上部に供給されて
いる固体ホットメルト材１の落下を可能とし、タンク２
内への供給が可能となる。なお、正常な連続運転状態に
なった後は、ホッパヒータ１４の加熱を停止してもよ
い。

【００３１】次に第３実施形態を図５を用いて説明す
る。本実施形態は図１に示す第１実施形態の内部加熱ヒ
ータ５をタンク２の底部構造内に埋込んだものである。
これによりタンク２内のスペースをホットメルト材１用
に有効に利用できる。

【００３２】本発明のホットメルト材溶融装置は、従来
のヒータ内蔵のホットメルト材溶融装置のタンクに頂板
の改造とホッパーの追加をすることにより容易に改造で
きるので、低価格で本装置を得ることができる。また上
述の実施形態では窒素供給ライン１２と窒素ボンベ１３
を設けた装置について説明したが、実用上、これらを設
けなくても支障をきたさない場合が多い。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
は以下の効果を奏する。 のりの消費量が増加すればホッパーより供給される
固体ホットメルト材の量が増すのでタンク内の液面の低
下を少なくし、消費量が減少しまたは零になっても液面
のレベルは一定の位置で停止する。またのりの使用量が
標準の場合は液面はほぼ一定位置となる。このようにの
りの消費量が変化しても液面を自動的に調整することが
できる。 ホッパーを透明なプラスチックで構成することによ
り、固体ホットメルト材１の残量を常に確認でき、補充
時期の決定が容易になる。

【００３４】 タンク頂板下面と液面で構成される空
間Ｖには空気や窒素が封入されるので、断熱効果を持
ち、外部への熱伝導が阻害され、効率よくホットメルト
材を溶融させることができる。 空間Ｖに窒素ガスを流し、または封入することによ
り溶融ホットメルト材の酸化を押え劣化を防止すること
ができる。 タンク底部にヒータを埋設することにより、タンク
内を有効に利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の構成図である。

【図２】第１実施形態において、通常ののり付け作業時
のホットメルト材の供給および溶融状態を示す。

【図３】第１実施形態において、のりの消費が減少し、
または停止したときの動作を説明する図である。

【図４】第２実施形態の構成を示す図である。

【図５】第３実施形態の構成を示す図である。

【図６】従来のホットメルト材溶融装置を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ ホットメルト材 ２ タンク ２ａ タンク側壁 ２ｂ 断熱材 ２ｃ カバー ３ 頂板 ４ 供給口 ５ 内部加熱ヒータ ６ ポンプ ７ のり吐出ノズル ８ のり付け対象物 ９ のり付けコントローラ １０ ホッパー １０ａ 下段ホッパー １０ｂ 上段ホッパー １０ｃ 鍔 １１，１１Ａ，１１Ｂ 液面 １１ｂ ホッパー液面 １２ 窒素供給ライン １３ 窒素ボンベ １４ ホッパーヒータ １４ａ 断熱材

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性を有するホットメルト材を加熱
   して溶融するホットメルト材溶融装置であって、頂板に
   固形のホットメルト材を供給するホッパーを有し溶融し
   たホットメルト材を蓄えるタンクと、このタンク内に設
   けられホットメルト材を加熱する内部加熱ヒータと、こ
   の内部加熱ヒータにより溶融したホットメルト材をのり
   吐出ノズルに供給するポンプと、を備え、前記ホッパー
   は中空体よりなりタンク頂板下面より長さｈタンク内部
   に突出しており、前記タンク頂板とタンク頂部の接合部
   および前記頂板と前記ホッパーの接合部は気密構造とな
   っていることを特徴とするホットメルト材溶融装置。
2. 【請求項２】 前記ホッパーのタンク頂板下面よりの長
   さｈはタンク内のホットメルト材の液面がタンク頂板に
   届かないような値とすることを特徴とする請求項１記載
   のホットメルト材溶融装置。
3. 【請求項３】 前記ホッパーの中空体は透明な材料で構
   成されていることを特徴とする請求項１記載のホットメ
   ルト材溶融装置。
4. 【請求項４】 前記ホッパーのタンク頂板には窒素供給
   ラインが接続されタンク内に窒素ガスを供給できること
   を特徴とする請求項１記載のホットメルト材溶融装置。
5. 【請求項５】 前記ホッパーのタンク頂板上方の外周に
   ホッパー内部のホットメルト材を加熱するホッパーヒー
   タを設けたことを特徴とする請求項１記載のホットメル
   ト材溶融装置。
6. 【請求項６】 前記内部加熱ヒータは前記タンクの底部
   構造と一体に構成されていることを特徴とする請求項１
   記載のホットメルト材溶融装置。
7. 【請求項７】 前記ホッパーは、タンク頂板に固定され
   た下段ホッパーと、この下段ホッパーに着脱可能に接続
   される上段ホッパーより構成されていることを特徴とす
   る請求項１記載のホットメルト材溶融装置。